Opis projektu
Nanoprzewodowa technologia słoneczna może zasilać inteligentne urządzenia
Liczba czujników, w jakie wyposażone są urządzenia internetu rzeczy, będzie się zwiększała na niespotykaną dotąd skalę. Większość z nich będzie działała bezprzewodowo, dlatego już wkrótce będziemy potrzebować inteligentnych, wydajnych i opłacalnych form energii do ich zasilania. Badacze z finansowanego ze środków UE projektu GuidedNW-PV wykorzystują potencjał nanoprzewodów półprzewodnikowych typu rdzeń-powłoka, które są idealnymi strukturami do wykorzystania w wydajnych zminiaturyzowanych ogniwach fotowoltaicznych. Dzięki użyciu wysoce uporządkowanych płaskich szyków nanoprzewodów badacze już zintegrowali kilka ogniw fotowoltaicznych w szeregu, pomnażając napięcie obwodu otwartego do praktycznie każdej dowolnej wartości. Kolejnym krokiem jest opracowanie prototypu wysokonapięciowego ogniwa fotowoltaicznego w oparciu o szeregi nanoprzewodów i zintegrowanie funkcjonalnego mikrosystemu w ramach jednego układu scalonego.
Cel
The Internet of Things (IoT) relies on billions of autonomous miniaturized sensor nodes deployed over the environment, homes, offices, and our own clothes and bodies. Powering these sensors creates a huge and urgent demand for smaller devices capable of harvesting energy from the environment and supplying the required power characteristics. Photovoltaic (PV) cells are attractive sources of renewable energy in illuminated environments, but their output voltage is limited to a few volts, whereas MEMS sensors often require higher voltages to operate. Such voltages can only be achieved by connecting several PV cells in series, or using large converters, two solutions that are prohibitive in terms of size and weight. Core-shell semiconductor nanowires (NWs) are ideal structures for efficient miniaturized PV cells, but lack of control in their assembly has prevented their integration in series.
Using the guided growth approach developed in our ERC Advanced project, we have succeeded to produce highly ordered planar arrays of NWs with exquisite structural control, which enabled us to create efficient PV cells and integrate them in series to multiply their open-circuit voltage to virtually any desired value. This power supply is expected to outperform all existing miniature power sources for the IoT by orders of magnitude. The aim of this PoC is to develop a prototype of a CMOS/MEMS-compatible high-voltage micro-PV cell based on series-connected core-shell NW arrays, and demonstrate its on-chip integration with a working microsystem.
This demonstration will set the path to commercialization for various applications, including but not limited to IoT. A strong added value is expected for microelectronics manufacturers, who can integrate PV cells together with MEMS sensors on the same chip, thus gaining size advantage. We will prepare a commercialization strategy and carry out IPR considerations in order to obtain strong IP position in this immensely growing market.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
- nauki przyrodniczeinformatykainternetinternet rzeczy
- inżynieria i technologiainżynieria śodowiskaenergetyka i paliwaenergia odnawialna
- inżynieria i technologiainżynieria elektryczna, inżynieria elektroniczna, inżynieria informatycznainżynieria elektronicznaczujnikiczujniki optyczne
- nauki przyrodniczenauki fizyczneelektromagnetyzm i elektronikaurządzenie półprzewodnikowe
- nauki przyrodniczenauki fizyczneelektromagnetyzm i elektronikamikroelektronika
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Program(-y)
System finansowania
ERC-POC - Proof of Concept GrantInstytucja przyjmująca
7610001 Rehovot
Izrael